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磁阻隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(MRAM)有哪些類型?

來(lái)源:
2025-02-17
類別:基礎(chǔ)知識(shí)
eye 1
文章創(chuàng)建人 拍明芯城

磁阻隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(MRAM)主要有以下幾種類型:

一、傳統(tǒng)MRAM(Field-driven MRAM)

這是最早的磁隨機(jī)存儲(chǔ)器類型,通過(guò)外加磁場(chǎng)調(diào)控自由層的磁化方向來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。字線和位線同時(shí)通入電流,產(chǎn)生的磁場(chǎng)在兩線交叉點(diǎn)進(jìn)行疊加,從而對(duì)交叉點(diǎn)位置的存儲(chǔ)單元進(jìn)行寫(xiě)入。然而,這種類型的MRAM存在一些問(wèn)題,如功耗較高、集成度受限等,因此目前主要用于航空航天等特殊領(lǐng)域。

二、自旋轉(zhuǎn)移矩(Spin-Transfer Torque, STT)MRAM

STT-MRAM是利用自旋轉(zhuǎn)移矩效應(yīng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的寫(xiě)入。通過(guò)施加足夠大的自旋電流,磁性材料中的磁矩可被翻轉(zhuǎn),實(shí)現(xiàn)純電學(xué)寫(xiě)入。STT-MRAM具有高速讀寫(xiě)、低功耗、高集成度等優(yōu)點(diǎn),是目前主流的MRAM類型之一。其內(nèi)部組合方式通常為1T-1MTJ(一個(gè)晶體管,一個(gè)磁性隧道結(jié))單元,這種結(jié)構(gòu)具有面積小、制造成本低和與CMOS工藝融合性好等優(yōu)點(diǎn)。

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三、自旋軌道扭矩(Spin-Orbit Torque, SOT)MRAM

SOT-MRAM是另一種先進(jìn)的MRAM類型,它利用自旋軌道扭矩效應(yīng)來(lái)翻轉(zhuǎn)磁矩。與STT-MRAM相比,SOT-MRAM在寫(xiě)入過(guò)程中產(chǎn)生的熱量更少,因此具有更低的功耗和更高的可靠性。此外,SOT-MRAM還具有更高的寫(xiě)入速度和更長(zhǎng)的使用壽命。然而,其技術(shù)難度和制造成本也相對(duì)較高。

四、其他類型

除了上述三種主要的MRAM類型外,還有一些其他類型的MRAM正在研究中,如熱輔助開(kāi)關(guān)(Thermal Assist Switch, TAS)MRAM和垂直傳輸(Vertical Transport, VT)MRAM等。這些新型的MRAM類型在性能上可能具有更大的優(yōu)勢(shì),但目前仍處于實(shí)驗(yàn)室研究階段,尚未實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用。

綜上所述,磁阻隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(MRAM)具有多種類型,每種類型都有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)和局限性。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和創(chuàng)新,相信未來(lái)會(huì)有更多性能更優(yōu)異、成本更低的MRAM類型出現(xiàn),為人類的科技進(jìn)步和社會(huì)發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。


責(zé)任編輯:Pan

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